燃料電池動力系統(tǒng)集成化研究.pdf

1、燃料電池系統(tǒng)作為一種高效清潔的動力裝置，其集成化研究，對未來遠(yuǎn)程UUV動力系統(tǒng)的設(shè)計與發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。本文針對UUV的動力設(shè)計要求，利用燃料電池混合動力的設(shè)計方法，設(shè)計了10kW燃料電池主堆，10kW蓄電池輔助電源，并攜帶固體儲氫與液氧的整體方案。經(jīng)過理論計算，該方案設(shè)計的UUV動力性能優(yōu)于單純使用20kW燃料電池或20kW鋰離子電池。
　　以此整體方案為基礎(chǔ)，設(shè)計了10kW燃料電池系統(tǒng)，為了集成化的考慮分別采用定壓閉式水

2、循環(huán)與尾氣循環(huán)自加濕。針對系統(tǒng)的構(gòu)成及其對流量、溫度、壓力等關(guān)鍵參數(shù)的要求，對系統(tǒng)管路，電磁閥，恒溫閥，換熱器等組件進(jìn)行了計算及選型，并對燃料循環(huán)噴射器的設(shè)計進(jìn)行了初步研究。結(jié)合系統(tǒng)選型的實際尺寸，設(shè)計了10kW燃料電池系統(tǒng)的集成化模型。
　　以DSP為硬件基礎(chǔ)，設(shè)計集成化燃料電池動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，相比 PLC，在完成同樣控制要求的前提下，其體積更小，更適合集成化要求。利用 CCStudio，對DSP的信號采集，通信與信號輸出進(jìn)

3、行程序設(shè)計，利用串口實現(xiàn) DSP與計算機的通信，并通過LabVIEW編寫的控制界面在計算機上實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的實時顯示與控制。
　　利用現(xiàn)有條件與實驗臺架進(jìn)行了實驗驗證，實驗結(jié)果表明，閉式循環(huán)水系統(tǒng)可以實現(xiàn)氣水壓力的自適應(yīng)，在無外部加濕的條件下尾氣自加濕可以使電堆穩(wěn)定運行，該方法可減少控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，有利于系統(tǒng)集成化。
　　為了進(jìn)一步驗證方案及選型的可行性，利用選型器件的實際參數(shù)，在AMEsim軟件中建立系統(tǒng)模型，對設(shè)計的集